Влияние регуляторов роста на семенную продуктивность лекарственных трав, выращиваемых в Краснодарском крае

ВведениеIntroduction

В о всем мире лекарственные растения и препараты из них, несмотря на успехи в создании биотехнологических и лечебных химических средств, находят широкое применение при лечении и профилактике многих заболеваний. Наибольший интерес вызывают фитопрепараты, обладающие иммуномодулирующи- ми, адаптогенными, тонизирующими, гепатопротек-торными и антиоксидантными свойствами [1].

Потребность фармацевтической промышленности в растительном лекарственном сырье в основном осуществляется за счет выращивания растений, что способствует сохранению природных ресурсов и дает возможность получать сырье более высокого качества, по сравнению с дикорастущими растениями. Кроме того, некоторые виды лекарственных растений не произрастают на территории РФ и введение их в культуру позволяет иметь свое отечественное сырье и отказаться от закупок за рубежом.

В условиях Западного Предкавказья возделываются такие важные лекарственные культуры, как эхинацея пурпурная ( Echinacea purpurea L.), ромашка аптечная ( Chamomilla recutita L.), подорожник большой ( Plantago major L.), шалфей лекарственный ( Salvia officinalis L.), которые занимают достойное место в современном производстве лекарственных препаратов, применяемых в официнальной и народной медицине.

Эхинацея пурпурная является эффективным иммунокорректором, доказана ее антивирусная, антибактериальная, противовоспалительная и антиоксидантная активность. Препараты эхинацеи могут назначаться после курса химиотерапии и антибактериальной терапии [2]. На основе сырья эхинацеи в России созданы препараты иммуномодулирующего действия «Эстифан» и «Эхинацея-ВИЛАР» [3].

Листья подорожника большого применяются в качестве отхаркивающего, обволакивающего и кровоостанавливающего средства. Сок подорожника, получаемый из свежей травы, эффективен при лечении гастритов, колитов, также обладает противомикробным действием по отношению многих патогенных микробов и применяется для лечения гнойных ран и нарывов. Основное фармакологическое действие подорожника большого обусловлено содержанием полисахаридов, на основе которых создан препарат Плантаглюцид, стимулирующий секреторную и моторную функции желудочно-кишечного тракта и бронхов [4, 3]

Ромашка аптечная издавна применяется в качестве лечебного средства антисептического, противовоспалительного, спазмолитического характера. На основе соцветий ромашки были созданы комбинированные препараты Ромазулам, Ротокан, Камадол. Цветки растения входят в состав диабетического сбора Арфазетин, грудного, желудочно-кишечного и многих других сборов. [5, 3].

Шалфей лекарственный обладает широким спектром биологической активности, его листья используются в виде настоя в качестве вяжущего, бактерицидного и противовоспалительного средства при катарах верхних дыхательных путей и стоматитах, хроническом бронхите, они входит в состав грудного и других сборов. Наружно шалфей лекарственный применяется при воспалении кожи, гнойных язвах и ранах, ожогах и обморожениях. В настоящее время в России на основе сырья шалфея лекарственного зарегистрирован препарат Сальвин, являющийся антисептическим средством и оказывающий бактерицидное действие на грамполо-жительные бактерии [6, 3].

Обеспечение фармацевтической промышленности лекарственным сырьем в полном объеме может осуществляться за счет повышения урожайности лекарственных культур и расширения площадей, что достигается использованием при посеве высококачественных семян перспективных сортов в достаточном количестве. В связи с этим изучение приемов повышения семенной продуктивности лекарственных культур является актуальной задачей лекарственного растениеводства.

Из литературных источников известно, что для повышения урожайности семян в сельском хозяйстве широко используются регуляторы роста. Так, применение Альбита на кормовых культурах (кострец безостый) обеспечивает дополнительно с каждого гектара 2,24 ц семян [7]. Применение Эпина-экстра и Циркона на декоративных культурах (циния) обеспечивает повышение семенной продуктивности на 15-36 % [8].

Проведенные испытания регуляторов роста Циркон, Эпин-экстра и Альбит на лекарственных культурах (копеечник альпийский, белладонна, ноготки) показали увеличение урожайности семян на 24-45 % и массы 1000 штук семян – на 12-16 % [9, 10].

В последние годы большое внимание в растениеводстве уделяется применению гуминовых удобрений, обладающих высокой биологической активностью и являющихся экологически безопасными, что может подтверждаться исследованиями по использованию фармакотерапевтических препаратов на основе гуминовых кислот, обладающих противовоспалительными и биостимулирующими свойствами, в косметологии и грязелечении [11]. Внекорневые подкормки данными препаратами сельскохозяйственных, в том числе и лекарственных культур, оказывают стимулирующее действие на рост и развитие растений, способствуют увеличению урожайности и улучшению качества получаемой продукции [12, 13]. Наиболее эффективно применение гуматов совместно с микроудобрениями, что показано не только в случае повышения урожайности надземной массы, но и семенной продуктивности ряда культур [7, 14].

В связи с вышесказанным, цель наших исследований заключалась в разработке инновационных технологий выращивания семян лекарственных культур, в основу которых положено экзогенное применение регуляторов роста, микроудобрений и гуминовых препаратов.

Материалы и методыMaterials and methods

Изучение применения регуляторов роста в комплексе с микроудобрениями и гуминовыми препаратами проводили в севообороте Северо - Кавказского филиала ВИЛАР (Краснодарский край) в 2021-2022 годах. Объекты исследования - эхинацея пурпурная, подорожник большой, шалфей лекарственный и ромашка аптечная.

Почва опытного участка представлена выщелоченными черноземами, имеет нейтральную реакцию, рН водной вытяжки около 7. Содержание общего азота – 0,22-0,30%, фосфора (Р 2 О 5 ) – 9,17-10,22%, калия (К 2 О) – 1,7-2,1%.

Опыты закладывали в соответствии с общепринятыми методиками [15], при рендомизированном расположении делянок. Повторность опытов 4-х кратная, площадь опытной делянки 24 м2.

В качестве регуляторов роста использовали препараты из разных классов: Циркон ( д.в. гидроксикорич-ные кислоты и их производные ) (0,04 л/га), Гибберсиб ( д.в. гиббереллиновые кислоты, натриевые соли ) (0,03 кг/га), Агат-25 ( д.в. штаммы бактерий Pseudomonas aureofaciens H16 и Bacillis megaterium ) (0,04 л/га).

Изучали влияние системного применения гуминовых удобрений [Лигногумат (0,5 л/га), Нормат Л (0,3 кг/га)] с хелатными микроудобрениями [Силиплант (0,75 л/га) и Цитовит (0,5 л/га)] на рост и развитие лекарственных растений, урожайность семян и их качество. Лигногумат – это органическое соединение, представляющее собой комплексное соединение калийных и натриевых солей гуминовых кислот. Наличие в составе низкомолекулярных фульфокислот и микроэлементов обеспечивает высокую биологическую активность препаратов. Нормат Л – адаптогенный препарат растительного происхождения усиленный фитогормонами цитокининовой, ауксиновой, гиббереллиновой природы. Микроудобрение Силиплант представляет собой биоактивный кремний и микроэлементы в хелатной форме (Cu, Fe, Mn, Zn, Mg, Co), микроудобрение Цитовит – питательный раствор, в состав которого входят такие микроэлементы, как марганец, железо, цинк, азот и др.

Обработку препаратами проводили: гуминовыми удобрениями на ромашке и шалфее в фазу начала вегетации, на эхинацее и подорожнике – в фазу 3-4-х настоящих листьев; регуляторами роста – в фазу бутонизации. Некорневые подкормки микроудобрениями на эхинацее и подорожнике осуществляли через 25 дней после обработки гуматами. Контрольные растения обрабатывали водой. Расход рабочего раствора – 300 л/га.

Семена ромашки аптечной убирали в третьей декаде июня, эхинацеи и подорожника – во второй декаде сентября, а шалфея - третьей декаде июля.

Всхожесть семян определяли по ГОСТ 34221-2017 [16]. В чашки Петри на влажную фильтровальную бумагу закладывали по 100 штук семян из разных вариантов опыта и проращивали при комнатной температуре. Повторность опыта 6-кратная.

Экспериментальные данные обрабатывали по Б.А. Доспехову с применением пакета статистического анализа Excel.

Результаты и их обсуждениеResults and discussion

Получение высоких урожаев лекарственного сырья обеспечивается за счет использования при посеве высококачественных семян перспективных сортов. Поэтому в наших исследованиях использовали сорта лекарственных культур, которые в настоящее время внедряются в производство: эхинацея пурпурная «Танюша», ромашка аптечная «Настенька», шалфей лекарственный «Фиолетовый аромат».

Обработка вышеназванных лекарственных культур в фазу бутонизации регуляторами роста способствовала значительному повышению урожайности семян, на эхинацее пурпурной наибольшее влияние на семенную продуктивность оказал Агат-25, на ромашке аптечной и шалфее лекарственном – Циркон.

В дальнейшем проводилось изучение системного применения гуминовых удобрения с вышеназванными регуляторами роста. Некорневые подкормки лекарственных культур Лигногуматом в начальные фазы роста растений обеспечили усиление ростовых процессов: высота растений повышалась к моменту начала бутонизации на 10-12 %, число листьев – на 10-14 %, сухая биомасса растения (надземная часть растений) – на 1416 % (рис. 1).

Увеличение сухой биомассы растений под влиянием гуматов дает возможность косвенно судить о повышении интенсивности процесса фотосинтеза, тем более что в литературе есть указания об увеличении фотосинтетического потенциала при применении гуминовых удобрений [17].

Активизация биометрических показателей под влиянием Лигногумата позволяет лекарственным растениям в более ранние, чем в контроле, сроки (на 1-2 дня) перейти к фазе бутонизации и провести обра-

Рис. 1. Влияние Лигногумата на рост и развитие лекарственных культур Fig. 1. Effect ofLignohumate on the growth and development of medicinal crops

Таблица 1. Влияние системного применения Лигногумата и регуляторов роста на число соцветий у лекарственных культур Table 1. Effect of Systemic use of Lignogumat and growth regulators on inflorescence in medicinal cultures

Вариант опыта Эхинацея пурпурная Ромашка аптечная Шалфей лекарственный шт./ растение % к контролю шт./ растение % к контролю шт./ растение % к контролю Контроль, вода 12,9±0,65 100 10,8±0,53 100 5,2±0,25 100 Циркон 0,04 л/га 14,4±0,71 112 12,4±0.64 115 6,3±0,32 121 Лигногумат 0,5 л/га + Циркон 0,04 л/га 14,9±0,75 116 13,0±0,81 120 6,7±0,34 129 Агат 0,04 л/га 15,2±0,78 118 11,9±0,61 110 5,7±0,29 110 Лигногумат 0,5 л/га+Агат 0,04 л/га 16,0±0,81 124 12,3±0.62 114 6,0±0,31 116 Гибберсиб 0,03 кг/га 14,0±0,72 109 12,0±0.62 111 5,8±0,30 111 Лигногумат 0,5 л/га + Гибберсиб 0,03 кг/га 14,5±0,74 112 12,4±0,64 116 6,2±0,32 119 ботку регуляторами роста. Дальнейшие наблюдения за лекарственными культурами показали, что комплексные обработки гуматами и регуляторами роста привели к более дружному цветению растений и обеспечили сокращение времени созревания семян (на 23 дня). Перед уборкой семян лекарственных культур на всех вариантах опыта проводили подсчет числа соцветий. У эхинацеи пурпурной и ромашки аптечной соцветия представляют собой корзинки, расположенные на длинных цветоносах, цветки шалфея лекарственного собраны в ложные мутовки, образующие рыхлое колосовидное соцветие.

Согласно данным таблицы 1, на всех вариантах опыта с лекарственными культурами наблюдалось увеличение числа соцветий на 9-29%. Наибольшее увеличение числа соцветий на эхинацее пурпурной отмечено на варианте Лигногумат + Агат (на 24%), на ромашке аптечной и шалфее лекарственном в варианте Лигногумат + Циркон – на 20 и 29%, соответственно.

На этих же вариантах определяли и самое значительное повышение урожайности семян по сравнению с контролем: на эхинацее пурпурной – на 31%, на ромашке аптечной – на 28% и шалфее лекарственном – на 39 %, с применением только регуляторов роста – на 7, 12 и 13%, соответственно. Масса 1000 семян при системном применении увеличивалась на эхинацее на 9%, на ромашке – на 13%, на шалфее – на 15%. На всхожесть семян испытанные препараты не оказали существенного влияния (табл.2).

Таблица 2. Комплексное влияние Лигногумата и регуляторов роста на семенную продуктивность лекарственных культур Table 2. Complex effect of Lignogumat and growth regulators on seed production of medicinal cultures

Вариант опыта	Урожайность семян		Масса 1000 семян,		Всхожесть семян
	т/га	% к контролю	г	% к контролю	%	прибавка, %
Эхинацея пурпурная (сорт Танюша)
Контроль, вода	0,78	100	3,86±0,195	100	83±4,16	-
Циркон 0,04 л/га	0,89	114	3,97±0,198	103	84±4,21	1
Лигногумат 0,5л/га + Циркон 0,04 л/га	0,93	119	4,06±0,205	105	85±4,24	2
Агат 0,04 кг/га	0,97	124	4,05±0,211	105	84±4,23	1
Лигногумат 0,5 л/г+ Агат 0,04 кг/га	1,02	131	4,18± 0,208	108	85±4,27	2
Гибберсиб 0,03 кг/га	0,87	112	4,13±0,198	107	85±4,20	2
Лигногумат 0,5 л/га + Гибберсиб 0,03 кг/га	0,91	117	4,28± 0,212	111	87±4,37	4
НСР 05	0,079
Ромашка аптечная (сорт Настенька)
Контроль, вода	0,345	100	0,062± 0,0033	100	83±4,12	-
Циркон 0,04 л/га	0,400	116	0,069±0,0035	111	85±4,21	2
Лигногумат 0,5л/га + Циркон 0,04 л/га	0,440	128	0,070±0,0034	113	88±4,37	5
Гибберсиб, 0,03 кг/га	0,385	112	0,066±0,0033	106	85±4,23	2
Лигногумат 0,5кг/га+Гибберсиб 0,03 кг/га	0,420	120	0,068± 0,0036	110	86±4,32	3
Агат 0,04 л/га	0,383	111	0,064± 0,0035	103	84± 4,18	1
Лигногумат 0,5 л/га+Агат 0,04 кг/га	0,410	119	0,065± 0,0034	105	85± 4,19	2
НСР 05	0,0291
Шалфей лекарственный (сорт Фиолетовый аромат)
Контроль, вода	0,350	100	1,28±0,066	100	81±4,09	-
Циркон 0,04 л/га	0,440	126	1,39±0.063	109	83±4,17	2
Лигногумат 0,5л/га + Циркон 0,04 л/га	0,485	139	1,47±0,072	115	86±4,29	5
Гибберсиб, 0,03 кг/га	0,405	116	1,38±0,062	108	83±4,13	2
Лигногумат 0,5кг/га+Гибберсиб 0,03 кг/га	0,44	126	1,42±0,070	111	85±4,28	4
Агат 0,04 кг/га	0,400	114	1,35±0,061	105	81±4,08	0
Лигногумат 0,5 л/га+Агат 0,04 л/га	0,425	121	1,37±0,063	107	83±4,19	2

НСР 05                      0,0382

Таблица 3. Влияние комплексного применения гуминовых удобрений и микроудобрений на морфометрические показатели растений эхинацеи пурпурной и подорожника большого (фаза бутонизации)

Table 3. Effect of complex fpplication of humic fertilizers and micro-fertilizers on мorphometric рarameters of рurple еchinacea and large plantain plants (budding phase)

Вариант опыта	Число листьев на растении		Площадь ассимиляционной поверхности		Сухая биомасса растений
	шт.	% к контролю	см2	% к контролю	г	% к контролю

Эхинацея пурпурная

Контроль, вода	25,8±1,36	100	781,3±39,09	100	48,9±2,48	100
Лигногумат 0,5л/га+ Силиплант 0,7 л/га	29,5±1,47	110	875,1±43,80	112	55,7±2,81	114
Нормат Л 0,3 кг/га + Силиплант 0,7 л/га	29,7±1,49	111	890,7±44,5	114	56,7±2,86	116
Подорожник большой
Контроль, вода	15,6±0,79	100	554,3±27,78	100	34,2±1,73	100
Лигногумат 0,5л/га+ Силиплант 0,7 л/га	17,8±0,92	114	620,8±31,11	112	40,0±2,03	117
Лигногумат 0,5 л/га+ Цитовит 0,5 л/га	17,2±0,88	110	604,2±30,25	109	38,3±1,94	112
Нормат Л 0,3 кг/га+ Силиплант 0,7 л/га	17,5±0,89	112	626,4±31,38	113	39,7±1,99	116
Нормат Л 0,3 кг/га+ Цитовит 0,5 л/га	17,1±0,86	110	598,6±29,98	108	37,6±1,89	110

Как указывалось выше, на ряде сельскохозяйственных культур показана высокая эффективность комплексного применения гуминовых удобрений и хелатных микроудобрений. В связи с этим на эхинацее пурпурной и подорожнике большом были заложены опыты по некорневым подкормкам в активные фазы роста растений комплексами гуминовых удобрений (Лигногумат и Нормат Л) с микроудобрениями Силиплант и Цитовит.

Необходимо отметить, что фаза бутонизации наступала через 7-10 дней после обработки микроудобрениями или на 2-3 дня раньше, чем в контроле.

Как показывают данные таблицы 3, наблюдаемая высокая отзывчивость эхинацеи пурпурной и подорожника большого на некорневые обработки комплексом Лигногумата и Нормат Л с микроудобрением Силиплант проявляется в достоверном увеличении количества листьев на растении на 10-14%, площади их ассимиляционной поверхности – на 12-14% и сухой биомассы – на 14-17%. При применении комплекса гуминовых удобрений с микроудобрением Цитовит на подорожнике большом прибавка по всем морфометрическим показателям была ниже, чем в других опытных вариантах.

Активизация ростовых процессов, увеличение накопления сухой биомассы под действием изучаемых комплексов позволило лекарственным культурам в полной мере реализовать свой потенциал для завязы-ваемости полноценных семян и получения их высоких урожаев.

Как видно из данных таблицы 4, наибольшее число соцветий на эхинацее пурпурной и подорожнике большом было установлено на вариантах с баковой смесью Лигногумата и Нормат Л с Силиплантом, по сравнению с контролем оно увеличилось на эхинацее пурпурной – на 10-12%, на подорожнике большом – на 16-18%. В этих же вариантах наблюдалось и самое высокое повышение урожайности семян (на 14-16%), масса 1000 семян также увеличивалась на 8-10%. На всхожесть семян испытанные препараты не оказали существенного влияния (табл.4).

Испытание комплекса Лигногумата и Нормат Л с Цитовитом на подорожнике большом показало, что его применение способствовало повышению урожайности семян лишь на 10-11% и увеличению массы 1000 семян на 4-6% (табл. 4).

Полученные данные по высокой эффективности применения комплекса гуминовых удобрений с микроудобрением Силиплант позволяют высказать предположение об аддитивности действия данных соединений. Так, применение гуматов позволяет растениям накопить значительное количество пластических веществ, что способствует активному переходу растений в генеративную фазу. Силиплант, являющийся кремнийсодержащим препаратом, может оказывать положительное влияние на содержание ауксинов, необходимых для завязывания семян, тем более что рядом исследователей установлено влияние кремния на повышение содержания данного фитогормона [18].

Таким образом, используя комплексы гуминовых препаратов с регуляторами роста растений и кремнийсодержащим микроудобрением Силиплант в качестве эффективных средств регулирования роста и развития лекарственных культур, активизации процессов цветения и образования семян, можно обеспечить высокую урожайность и улучшение качества получаемого семенного материала.

Таблица 4. Влияние комплексного применения гуминовых удобрений и микроудобрений на урожайность и качество семян эхинацеи пурпурной и подорожника большого

Table 4. Effect of complex application of humic fertilizers and micro-fertilizers on the yield and quality of seeds of purple echinacea and large plantain

Варианты опыта	Число соцветий		Урожайность		Масса 1000 семян		Всхожесть, %
	шт.	% к контролю	т/га	% к контролю	г	% контролю
Эхинацея пурпурная
Контроль, вода	12,61± 0,631	100	0,78	100	3,86± 0,198	100	83±4,21
Лигногумат 0,5л/га + Силиплант 0,7 л/га	14,12± 0,706	112	0,90	115	4,21± 0,212	109	84±4,19
НорматЛ 0,3кг/га +Силиплант 0,75 л/га	13,89± 0,696	110	0,89	114	4,16± 0,209	108	85±4,28
НСР 05			0,0 82
Подорожник большой
Контроль, вода	4,12± 0,223	100	0,253	100	0,116± 0,0054	100	85±4,29
Лигногумат 0,5л/га + Силиплант 0,7 л/га	4,86± 0,243	118	0,293	116	0,132± 0,0067	110	87±4,38
Лигногумат 0,5 л/г + Цитовит 0,5 л/га	4,51± 0,228	109	0,280	111	0,123± 0,0061	106	86±4,26
Нормат Л 0,3 кг/га + Силиплант 0,7 л/га	4,77± 0,241	116	0,288	114	0,129± 0,0063	109	87±4,35
Нормат Л 0,3 кг/га + Цитовит 0,5 л/га	4,45± 0,225	108	0,278	110	0,121± 0,0063	104	85±4,23
НСР 05			0,016